Tihedusfunktsioon on tõenäosusteoorias pideva juhusliku suuruse jaotuse iseloomustaja, jaotusfunktsiooni tuletis.[1] Juhusliku suuruse tõenäosus paikneda lõigul [a,b] on võrdeline pindalaga, mis jääb tihedusfunktsiooni kõvera, horisontaaltelje ning lõigu otspunkte a ja b kõveraga ühendavate vertikaallõikude vahele. Tihedusfunktsioon on alati mittenegatiivne.
Jaotusfunktsiooni ja tihedusfunktsiooni vahel kehtivad seosed